Мягкий старт,или когда умирают лампочки.

Звиняйте что так долго не писал,но сессия,диплом…Сейчас появилась свободная минутка,так что расскажу про тот модуль,над которыми мы работали в последнее время.

Как часто перегорают лампы накаливания? Почему в ванной у меня лампочка висит уже года 3,а в комнате перегорает каждых 3 месяца? Ну и самое интересное,почему лампочки перегорают именно в момент включения? Причем не только лампы накаливания,но и энергосберегающие.

Типичная перегоревшая лавмпочка

Ответ достаточно тривиален. Лампа накаливания имеет нить накала (тавтология получилась),которая разогревается до 3000 градусов и излучает свет. Лампы разной мощности по разному, но в среднем цифры такого порядка. При таких температурах даже самый тугоплавкий метал , вольфрам, начинает испаряться.Это называется термоэлектрической эмиссией.Галогенные лампы имеют особую конструкцию,потому испарившийся вольфрам по большей части снова оседает на нить накала,но в бытовых лампах накаливания никто этим не заворачивается.

Потому вольфрам потихоньку с нее испаряется,образуя на спирали места с меньшей толщиной проволоки.

Кроме испарения нагревательной нити, частая причина перегорания ламп — пусковые токи.При включении выключателя, напряжение может достигать 600 в.Также имеют место пульсации напряжения в сети во время работы — от 190 до 260 в.

При нагревании все тела расширяются.После нажатия выключателя через холодную спираль проходит ток, на порядок превышающий рабочий. К спирали прикладывается кратковременное механическое усилие, подобное рывку. В месте, где проволока стала тоньше за счет испарения, возникают повышенные нагрузки и спираль ломается или трескается. Дальнейшее понять просто: в месте трещины вольфрам разогревается до плавления и лампа “гибнет”.

Все эти процессы многократно ускоряются при повышенном напряжении питания ламп. Увеличение напряжения на 3% уменьшает время службы лампы на 30%. Если в квартире напряжение выше номинального (220В) значения на 10%, то лампы накаливания будут служить всего несколько суток.

Чтоб защитить устройства от подобных перегрузок, мы создали модуль — диммер.

Прототип для опытов

Он не только сглаживает пусковые токи,но и дает задержку в четверть секунды(пока зарядятся конденсаторы), что позволяет устройству более плавно стартовать.и так же плавно выключиться.

Схема его довольно проста :

Суть ее в том,что конденсаторы с1 и с2 заряжаются через переменный резистор,и разряжаются на постоянном. При уменьшении сопротивления переменного резистора, конденсаторы заряжаются быстрее. При определенном пороговом значении,они открывают тиристор vs2, по сути являясь генератором импульсов. Импульсы открывают симистор, он пропускает через себя напряжение. В итоге лампа(или другое устройство) питается не целой волной напряжения,а только ее частью.Регулировка осуществляется изменением фазового угла.Небольшая индуктивность после симистора также сглаживает пульсации.

Таким образом,можно регулировать подаваемое напряжение на устройство. Это актуально для ламп освещения.

В следующей статье расскажу,как мы сделали цифровое управление для этого устройства.

Like what you read? Give антон калиев a round of applause.

From a quick cheer to a standing ovation, clap to show how much you enjoyed this story.